Horáky – Prehľad funkcií a druhov

Horák vykurovacieho systému má za úlohu premeniť chemickú energiu použitých palív na využiteľné teplo. To sa potom prenáša na vodu v kotle a prečerpáva cez celý vykurovací systém. Termická energia sa dá využiť na vykurovanie priestorov alebo na prípravu teplej vody.

Ako funguje horák?

Horák využíva chemickú energiu palív, ako je plyn alebo olej, na výrobu tepla na vykurovanie alebo prípravu teplej vody. Na to, aby to fungovalo efektívne a čisto, je potrebných niekoľko krokov.

Sú to:

• zapálenie horáka,
• prívod a úprava paliva,
• prívod spaľovacieho vzduchu,
• spaľovanie a obraz plameňa,
• regulácia výkonu.

Zapálenie horáka

Najmä v starých zariadeniach sa na zapálenie horáka využíval večný plameň. Aby sa spustilo spaľovanie, stačilo dodať palivo. Pretože však táto technológia nie je obzvlášť energeticky úsporná, v moderných zariadeniach sa využíva elektrické zapaľovanie. To funguje podobne ako elektrický zapaľovač a spúšťa spaľovanie podľa potreby.

Prívod a úprava paliva

Pokým plyn prúdi na spaľovanie len pôsobením tlaku v plynovej sieti, olej ako palivo sa musí najprv dopraviť a upraviť. Rozlišovať môžeme napríklad medzi rozprašovacími horákmi, ktoré privádzajú olej k plameňu v jemných kvapôčkach, alebo odparovacími horákmi. Tie využívajú časť spaľovacieho tepla na odparenie oleja.

Prívod spaľovacieho vzduchu

Na to, aby vykurovacie zariadenia pracovali čisto, musí aj spaľovanie prebiehať optimálne. Okrem správneho množstva paliva potrebuje spaľovanie vždy dostatok kyslíka. Pokým príliš veľa vzduchu spôsobuje vysoké straty spalinami, spaľovanie s príliš malým množstvom vzduchu nemôže prebiehať optimálne a spôsobuje zvýšenie emisií škodlivín.

Rozlišovať pritom možno medzi atmosférickými horákmi, pri ktorých prúd paliva strháva vzduch na spaľovanie, a medzi pretlakovými horákmi, pri ktorých sa spaľovací vzduch mechanicky  primiešava. Atmosférické horáky sa využívajú predovšetkým v starých plynových zariadeniach, pretlakové horáky existujú pre plynové, ako aj pre olejové vykurovacie systémy. Pri vzájomnom porovnaní sú síce atmosférické horáky tichšie a vyžadujú menej údržby, pretlakové horáky sa však dajú lepšie regulovať.

Spaľovanie a obraz plameňa

Spaľovanie a obraz plameňa môžu prispieť k efektívnym a čistým horákom, ako aj ku kompaktným vykurovacím kotlom. Rozlišovať možno napríklad medzi bežnými obrazmi plameňa, podobnými plameňu Bunsenovho horáka, a plošnými horákmi, v ktorých sa spaľovacie teplo rozdeľuje plošne vďaka špeciálnej konštrukcii. Palivo sa takto spaľuje čistejšie, teplo sa dá lepšie prenášať na vykurovaciu vodu a konštrukcia vykurovacieho zariadenia môže byť celkovo kompaktnejšia. Snímač plameňa pritom monitoruje spaľovanie a tým zabezpečuje, aby nedochádzalo k úniku spalín do prostredia.

Regulácia výkonu horáka

Pretože spotreba tepla v dome nie je vždy konštantná, musí sa aj výkon horáka prispôsobovať tejto kolísajúcej potrebe. Pokým v moderných budovách to umožňuje takzvaná modulovaná prevádzka – tu možno výkon horáka regulovať v rámci veľkého rozsahu, pri starších zariadeniach existoval len jeden stupeň – maximálne zaťaženie. To spôsobovalo, že kotly odovzdávali vždy viac tepla, ako bolo nutné a stále sa zapínali a vypínali. Pri tomto takzvanom taktovaní nebolo zriedkavosťou, že kotol sa v priebehu jedného roka zapol viac ako 25 000-krát. Spôsobovalo to nielen zaťaženie techniky, ale aj zvýšenú energetickú spotrebu.

Dnešné druhy horákov

Horáky principiálne rozlišujeme podľa používaného paliva. V nasledujúcej časti nájdete krátky prehľad najdôležitejších vlastností plynových a olejových horákov.

Plynový horák – spaľovanie plynných palív

Plynové horáky sa používajú na spaľovanie plynných palív ako zemný plyn, skvapalnený plyn alebo v zriedkavých prípadoch aj bioplyn. Dostupné sú ako atmosférické alebo pretlakové horáky. Pri porovnaní obidvoch systémov dosahujú predovšetkým pretlakové horáky vďaka presnej regulácii prívodu paliva a prívodu spaľovacieho vzduchu veľmi čisté a efektívne spaľovanie vo všetkých výkonových rozsahoch.

Obzvlášť výhodné a čisté je takzvané katalytické spaľovanie

V moderných a kompaktných vykurovacích jednotkách sa dnes využívajú prevažne ploché horáky, pri ktorých sa plameň prostredníctvom viacerých dýz rozloží na väčšiu plochu. Vďaka tomu je spaľovanie obzvlášť efektívne a z dôvodu nižších teplôt aj čistejšie. Obzvlášť výhodné a čisté je takzvané katalytické spaľovanie, pri ktorom plyn na povrchu katalyzátora reaguje s kyslíkom zo vzduchu. Tento proces nevyžaduje bežné zapálenie horáka a vyznačuje sa veľmi nízkou teplotou plameňa.

Olejový horák – spaľovanie kvapalných palív

Olejové horáky sa používajú na spaľovanie olejnatých palív, ako je vykurovací olej s nízkym obsahom síry (EL) alebo biologický vykurovací olej. Na rozdiel od plynových horákov sa musia v tomto prípade suroviny pred vlastným spaľovaním rozprašovať alebo odparovať. Ak tento proces nefunguje dokonale, dostávajú sa do spaľovacieho priestoru príliš veľké kvapôčky oleja. Tie sa nespaľujú dokonale a spôsobujú vytváranie sadzí, ktoré sa usadzujú na výmenníku tepla a znižujú využiteľný výkon kotla.

Obmedzenie modulácie v porovnaní s plynovými horákmi

Olejové horáky sú ponúkané predovšetkým ako pretlakové horáky, pričom požadovaný vzduch sa k spaľovaniu privádza mechanicky. Podľa farby plameňa sa pritom rozlišujú takzvané žlté a modré horáky. Žlté horáky olej rozprašujú, modré horáky využívajú časť spaľovacieho tepla na to, aby olej kompletne odparili. Takto vzniká menej sadzí a spaľovanie prebieha pri vyšších teplotách – práve preto aj modrá farba. Pretože čisté spaľovanie predovšetkým pri olejových horákoch s rozprašovaním závisí vždy od dostatočného prietoku oleja, je modulačná prevádzka v porovnaní s plynovými horákmi pri mnohých zariadeniach obmedzená.